Technology of Information Security
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260-265

Implementation of TANGRAM block cipher algorithm based on FPGA

Implementation of TANGRAM block cipher algorithm based on FPGA
Wang Jianxin
Xu Hongke
Zheng Yuzheng
Xiao Chao'en
Zhang Lei
Hong Ruipeng
Beijing Electronic Science & Technology Institute, Beijing 100070, China

摘要

TANGRAM block cipher algorithm employs a bit-slice approach and is compatible with multiple software and hardware platforms. In response to TANGRAM-128/128 algorithm, this paper proposed a design plan which used Verilog HDL for FPGA implementation. This paper firstly provided an introduction to the characteristics and processed of TANGRAM algorithm and presented a scheme for reducing resource consumption using a finite-state machine for 44 rounds of encryption and decryption computation. Secondly, the engineering implementation of the FPGA algorithm was completed by the domestic Gaoyun platform and subjected to functional simulation and data correctness validation. Furthermore, relevant tests were performed on Quartus Ⅱ 13.1. 0 platform for comparison. Test results show that, based on Cyclone IV E EP4CE40F29C6 chip from Altera, TANGRAM block cipher algorithm has a maximum clock frequency of 138.64 MHz and an encryption/decryption speed of 403.30 Mbps. While based on the GW2A-55 chip from Gaoyun, the maximum clock frequency is 96.537 MHz and the encryption/decryption speed is 280.80 Mbps.

基金项目

教育部新工科研究与实践项目(E-AQGABQ20202704)
北京高等教育“本科教学改革创新项目”(202110018002)
北京电子科技学院一流学科建设项目(20210064Z0401,20210056Z0402)
中央高校基本科研业务费资金资助项目(328202205,328202271,328202269)
国家重点研发计划基金资助项目(2017YFB0801803)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.04.0190
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2024年第41卷 第1期
所属栏目: Technology of Information Security
出版页码: 260-265
文章编号: 1001-3695(2024)01-041-0260-06

发布历史

[2023-08-08] Accepted Paper
[2024-01-05] Printed Article

引用本文

王建新, 许弘可, 郑玉崝, 等. 基于FPGA的TANGRAM分组密码算法实现 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (1): 260-265. (Wang Jianxin, Xu Hongke, Zheng Yuzheng, et al. Implementation of TANGRAM block cipher algorithm based on FPGA [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (1): 260-265. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

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